Sisältö
Kun ioniyhdiste liukenee, se erottuu aineosaansa. Jokaisesta näistä ioneista tulee liuotinmolekyylejä, prosessia, jota kutsutaan solvaattioksi. Niinpä ioninen yhdiste myötävaikuttaa enemmän hiukkasia liuokseen kuin molekyyliyhdiste, joka ei hajoa tällä tavalla. Osmolaarisuus on hyödyllinen osmoottisen paineen määrittämisessä.
Molaarisuus vs. osmolaarisuus
Kemistit kuvaavat yleensä konsentraatiota molaarisuutena, jolloin mooli on 6,022 x 10 ^ 23 hiukkasia, ioneja tai molekyylejä ja yhden molaarisen liuoksen liuos on yksi mooli liuotettua litraa kohti. Yhden molaarisen NaCl-liuoksen tulisi sisältää yksi mooli NaCl-kaavayksiköitä. Koska NaCl dissosioituu vedessä Na +- ja Cl-ioneiksi, liuos sisältää kuitenkin todella kaksi moolia ioneja: yksi mooli Na + -ioneja ja toinen mooli Cl-ioneja. Tämän mittauksen erottamiseksi molaarisuudesta kemikot viittaavat siihen osmolaarisuuteen; yksi molaarinen suolaliuos on kaksi osmolaarista ionipitoisuuden suhteen.
tekijät
Tärkein tekijä osmolaarisuuden määrittämisessä on liuoksen molaarisuus - mitä enemmän moolia on liuenneita, sitä enemmän ioneja osmooleja on läsnä. Toinen tärkeä tekijä on kuitenkin ionien lukumäärä, johon yhdiste dissosioituu. NaCl dissosioituu kahteen ioniin, mutta kalsiumkloridi (CaCl2) dissosioituu kolmeksi: yhdeksi kalsiumioniksi ja kahdeksi kloridi-ioniksi. Tämän seurauksena, kun kaikki muu on yhtä suuri, kalsiumkloridiliuoksella on korkeampi osmolaarisuus kuin natriumkloridiliuoksella.
Poikkeama ihanteellisuudesta
Kolmas ja viimeinen osmolaarisuuteen vaikuttava tekijä on poikkeaminen ihanteellisuudesta. Teoriassa kaikkien ionisten yhdisteiden tulisi dissosioitua täysin. Todellisuudessa pieni osa yhdisteestä pysyy kuitenkin erillään. Suurin osa natriumkloridista jakaa vedessä natrium- ja kloridi-ioneiksi, mutta pieni osa säilyy sitoutuneena NaCl: na. Ei-assosioituneen yhdisteen määrä kasvaa, kun yhdisteen konsentraatio kasvaa, joten tästä tekijästä voi tulla merkittävämpi ongelma korkeammissa konsentraatioissa. Pienillä liuenneen aineen pitoisuuksilla poikkeama ideaalisuudesta on vähäinen.
Merkitys
Osmolaarisuus on tärkeä, koska se määrittää osmoottisen paineen. Jos liuos on erotettu toisesta konsentraatiosta, jonka konsentraatio on puoliläpäisevä, ja jos puoliläpäisevä kalvo sallii vesimolekyylien, mutta ei ionien kulkea sen läpi, vesi diffundoituu kalvon läpi pitoisuuden kasvaessa. Tätä prosessia kutsutaan osmoosiksi. Kehosi solumembraanit toimivat puoliläpäisevinä kalvoina, koska vesi voi ylittää ne, mutta ionit eivät. Siksi lääkärit käyttävät suolaliuosta infuusiota varten eikä puhdasta vettä; Jos he käyttäisivät puhdasta vettä, veren osmolaarisuus laskisi, aiheuttaen punaisten verisolujen kaltaisten solujen vedenottoa ja purskahtumista.